TWI706112B - 爐床式焚化爐 - Google Patents

Abstract

本發明的爐床式焚化爐，是在具備：供給器(4)、及乾燥段(11)、燃燒段(12)、和後燃燒段(13)、以及排出滑槽(17)的爐床式焚化爐(1)中，具有：前拱頂(31)，其係從供給器(4)的上方延伸至乾燥段(11)或是燃燒段(12)的上方為止、及後拱頂(32)，其係從排出滑槽(17)的上方延伸至後燃燒段(13)或是燃燒段(12)的上方為止、以及四方筒狀的爐壁(33)，其係用以導出由被焚化物(B)之燃燒而產生的排出氣體；為了使乾燥段(11)、燃燒段(12)、以及後燃燒段(13)的各個主面朝向在燃燒段(12)之上方所形成的主燃燒部(M)，乾燥段(11)是以使輸送方向下游側成為朝向下的方式傾斜配置，燃燒段(12)是以使輸送方向下游側成為朝向上的方式傾斜配置，後燃燒段(13)是以使輸送方向下游側成為朝向上的方式傾斜配置。

Description

爐床式焚化爐

本發明是關於爐床式焚化爐。

本專利申請案是基於在2018年8月30日在日本申請的特願2018-161818號來主張優先權，並在此引用其內容。

作為焚化垃圾等被焚化物的焚化爐，已知有無需對大量的被焚化物進行分選就能夠高效率地進行焚化處理的爐床式焚化爐。作為爐床式焚化爐，已知有如下的爐床式焚化爐：該爐床式焚化爐為臺階式構造，具備乾燥段、燃燒段及後燃燒段，以便發揮乾燥、燃燒、後燃燒的各功能。

為了使被焚化物確實地燃燒，對於爐床的傾斜角進行檢討。就爐床的傾斜角而言，例如，如專利文獻1及專利文獻2所記載，以使乾燥段、燃燒段、後燃燒段之所有段的安裝面的輸送方向下游側均成為朝向下方的方式傾斜。又，以下，例如乾燥段之安裝面的輸送方向下游側 成為朝向下方之情形時，僅稱為乾燥段朝向下方(燃燒段、後燃燒段之情形亦同)。

又，如專利文獻3所記載，乾燥段朝向下方傾斜，燃燒段及後燃燒段水平地配置；如專利文獻4所記載，乾燥段及燃燒段朝向下方傾斜，後燃燒段之安裝面的輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜；如專利文獻5所記載之所有區段為朝向上方傾斜。又，例如燃燒段之安裝面的輸送方向下游側成為朝向上方之情形時，僅稱為燃燒段朝向上方(乾燥段、後燃燒段之情形亦同)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開平6-265125號公報

專利文獻2：日本特開昭59-86814號公報

專利文獻3：日本實開平6-84140號公報

專利文獻4：日本特公昭57-12053號公報

專利文獻5：日本實開昭57-127129號公報

然而，在上述爐床式焚化爐中，會投入各種性狀(材料、形狀、含水率)的被焚化物，但對於容易滑動的材料或球形等之容易滾動的形狀的被焚化物、或者含水率高的(水分量多的)被焚化物而言，在任一爐床式焚化爐中，皆難以進行與其他被焚化物同樣的焚化。

即，在專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3以及專利文獻4所記載的爐床式焚化爐中，由於乾燥段朝向下方傾斜，且燃燒段朝向下方傾斜或水平地配置，因此，容易滑動的材料或容易滾動之形狀的被焚化物與其他被焚化物相比，會更早地被輸送到後燃燒段，因此，存在如下課題：被焚化物未被充分地焚化而在有燃燒殘留(未燃燼)的狀態下就被排出。

另外，在專利文獻5所記載的爐床式焚化爐中，由於乾燥段、燃燒段、後燃燒段的所有區段都朝向上方傾斜，所以容易滑動的材料或容易滾動之形狀的被焚化物、或者含水率高的被焚化物會積存在配置於供給器與乾燥段之間的階段差(落差壁)的底部而難以被輸送到燃燒段，因此，存在如下課題：有時會產生需要限制投入量、或是必須暫時性地停止投入之情況。

又，例如，被焚化物中之水分的乾燥效率、或者被焚化物的燃燒效率，是依賴於藉由被焚化物在燃燒時所產生之火炎的輻射熱對被焚化物的照射方式，不過在上述專利文獻所記載的爐床式焚化爐中，對於輻射熱的照射方式並沒有考慮到，因此爐床整體在燃燒與灰化上成為沒有效率者。

本發明的目的在於提供一種爐床式焚化爐，其不受限於被焚化物的性狀而可以連續投入被焚化物，且作為爐床整體可以高效率地進行燃燒與灰化而可以消除被焚化物的燃燒殘留(未燃燼)。

根據本發明，爐床式焚化爐，是從供給器供給被焚化物，在具備有複數個固定爐篦及複數個移動爐篦的乾燥段、燃燒段、以及後燃燒段，依序一面輸送上述被焚化物，並分別一面進行乾燥、燃燒、以及後燃燒，從連接於上述後燃燒段的排出滑槽，將上述後燃燒後的上述被焚化物予以排出的爐床式焚化爐，其特徵為，具有：前拱頂，其係從上述供給器的上方延伸至上述乾燥段或是上述燃燒段的上方為止、及後拱頂，其係從上述排出滑槽的上方延伸至上述後燃燒段或是上述燃燒段的上方為止、以及四方筒狀的爐壁，其係連接於上述前拱頂與上述後拱頂，用以導出由上述被焚化物之燃燒而產生的排出氣體；為了使上述乾燥段、上述燃燒段、以及上述後燃燒段的各個主面，朝向在上述燃燒段之上方所形成的主燃燒部，上述乾燥段是以使上述輸送方向下游側成為朝向下方的方式傾斜配置，上述燃燒段是連接於上述乾燥段並以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置，上述後燃燒段是連接於上述燃燒段並以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置。

根據如此之構成，由於乾燥段、燃燒段、後燃燒段之任一者，皆是使各個主面以朝向主燃燒部的方式傾斜，故可以有效地接受主燃燒部的輻射熱。 因此，在乾燥段中可以使乾燥效率提昇，在燃燒段中可以使燃燒效率提昇。在後燃燒段中也可以有效地進行灰化。 亦即，在本發明的爐床式焚化爐中，不論被焚化物的性狀如何，均能夠連續投入被焚化物，且作為爐床整體可以有效率地進行燃燒與灰化而可以消除被焚化物的燃燒殘留(未燃燼)。

於上述爐床式焚化爐中，上述四方筒狀之爐壁的中心線，是位在上述燃燒段上為佳。

根據如此之構成，將主燃燒部的位置設在燃燒段上，可以效率良好地將輻射熱照射到乾燥段、燃燒段、以及後燃燒段。

於上述爐床式焚化爐中，上述後燃燒段之上述輸送方向下游側的端部，其在鉛直方向上，是配置在與上述燃燒段之上述輸送方向下游側的端部相同位置、或是配置在比上述燃燒段的上述端部更上方為佳。

根據如此之構成，假使被焚化物在乾燥段有滾落等之情況下，仍可以防止被焚化物在沒有被充分地燃燒的狀態下就從後燃燒段排出。

於上述爐床式焚化爐中，上述固定爐篦及上述移動爐篦，相對於上述乾燥段、上述燃燒段、以及上述後燃燒段的安裝面，是以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置為佳。

根據如此之構成，可以使移動爐篦，以一面將固定爐篦上的被焚化物進行攪拌一面朝向輸送方向下游側運送的方式進行動作。

於上述爐床式焚化爐中，上述燃燒段及上述後燃燒段，是沒有階段差地連續性連接為佳。

根據如此之構成，可以更連續性地焚化被焚化物。

根據本發明，不受限於被焚化物的性狀而可以連續投入被焚化物，且可以消除被焚化物的燃燒殘留(未燃燼)。

[第一實施方式]

以下，參照附圖，對本發明之第一實施方式的爐床式焚化爐進行詳細說明。 本實施方式的爐床式焚化爐，為垃圾等被焚化物燃燒用爐床式焚化爐，如圖1所示，具備暫時儲存被焚化物B的料斗2、使被焚化物B燃燒的焚化爐3、向焚化爐3供給被焚化物B的供給器4、設置於焚化爐3的底部側的爐床(stoker)5(其包括：乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13的爐篦(grate)15、16)、設置於爐床5的下方的風室6。

供給器4將經由料斗2而連續地被供給到供給平台7上的被焚化物B推出到焚化爐3內。供給器4利用供給器驅動裝置8而在供給平台7上以規定的行程進行往復運動。 風室6向爐床5的各部分供給來自送風機(未圖示)的一次空氣。 焚化爐3設置於爐床5的上方，並具有由一次燃燒室和二次燃燒室構成的燃燒室9。在焚化爐3具有向燃燒室9供給二次空氣的二次空氣供給噴嘴10。

爐床5是呈臺階狀地排列爐篦15、16而成的燃燒裝置。被焚化物B在爐床5上燃燒。 以下，將輸送被焚化物B的方向稱為輸送方向D。被焚化物B在爐床5上被沿著輸送方向D輸送。在圖1、圖2及圖3中，右側為輸送方向下游側D1。另外，將安裝爐篦15、16的面稱為安裝面，將以乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13的上游側的端部(11b、12b、13b)為中心，由水平面和安裝面形成之輸送方向D側的角度稱為爐床傾斜角(安裝角度)。在安裝面的輸送方向下游側相比於水平面而朝向上方的情況下，將爐床傾斜角設為正值，安裝面的輸送方向下游側相比於水平面而朝向下方的情況下，將爐床傾斜角設為負值，以這樣的方式在此進行說明。

爐床5從被焚化物B的輸送方向上游側起依次具有對被焚化物B進行乾燥的乾燥段11、焚化被焚化物B的燃燒段12、以及使未燃燒成分完全焚化(後燃燒)的後燃燒段13。在爐床5中，在乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13，一邊依序輸送被焚化物B，一邊分別進行乾燥、燃燒及後燃燒。

各段11、12、13具有多個固定爐篦15和多個移動爐篦16。 固定爐篦15與移動爐篦16在輸送方向D上交替配置。移動爐篦16沿著輸送方向D往復運動。利用移動爐篦16的往復運動來輸送爐床5上的被焚化物B並且進行攪拌。即，使被焚化物B的下層部移動而與上層部進行替換。

乾燥段11接收由供給器4推出並向焚化爐3內落下的被焚化物B，使被焚化物B的水分蒸發，並且使一部分熱分解。燃燒段12藉由從下方的風室6供給的一次空氣而使由乾燥段11乾燥後的被焚化物B著火，並使揮發性成分及固定碳成分燃燒。後燃燒段13使在燃燒段12未充分地燃燒所通過的固定碳成分等未燃燒成分燃燒至直到完全化成灰。 在後燃燒段13的出口設置有排出滑槽17。灰渣通過排出滑槽17而從焚化爐3排出。

爐床式焚化爐1，具有從供給器4之上方至少延伸至乾燥段11之上方為止的前拱頂31、以及從排出滑槽17之上方至少延伸至後燃燒段13之上方的後拱頂32。亦即，前拱頂31之輸送方向下游側D1的端部31b，是位在乾燥段11或是燃燒段12的上方。又，後拱頂32之輸送方向上游側的端部32a，是位在燃燒段12或是後燃燒段13的上方。 前拱頂31及後拱頂32，是連接在焚化爐3的爐壁33。爐壁33是呈四方筒狀，用以將由被焚化物B之燃燒所產生的排出氣體予以導出。爐壁33，具有朝向輸送方向D的前壁34及後壁35、以及沿著輸送方向D的一對側壁36。前壁34與後壁35的間隔、以及一對側壁36彼此的間隔，例如是3m～4m。又，前壁34是配置在比後壁35更位於輸送方向D的上游側。

四方筒狀之爐壁33的中心線C，是位在燃燒段12上。亦即，沿著前壁34、後壁35以及側壁36，通過爐壁33之中心的中心線C，是與燃燒段12交叉。 二次空氣供給噴嘴10是配置於前壁34及後壁35。二次空氣供給噴嘴10是以從前壁34及後壁35朝向爐壁33的中心噴射二次空氣之方式所指向。 又，在本實施方式中，雖是將二次空氣供給噴嘴10配置在前壁34及後壁35，但也可以配置在前拱頂31及後拱頂32。

前拱頂31及後拱頂32，是成為爐床5的天花板(上壁)部位。前拱頂31之輸送方向上游側的端部31a，是位在供給器4的上方。前拱頂31之輸送方向上游側的端部31a與供給器4之鉛直方向上的間隔大約1m。 前拱頂31，是使其輸送方向下游側D1的端部31b比輸送方向上游側的端部31a還高的方式呈傾斜。亦即，前拱頂31，是以使爐床5內的空間隨著朝向輸送方向下游側D1變寬的方式呈傾斜。

後拱頂32之輸送方向下游側D1的端部32b與後燃燒段13之輸送方向下游側D1的端部在鉛直方向上的間隔大約1m。 後拱頂32之輸送方向下游側D1的端部32b，是位在排出滑槽17的上方。後拱頂32，是使其輸送方向下游側D1的端部32b比輸送方向上游側的端部32a還低的方式呈傾斜。亦即，後拱頂32，是以使爐床5內的空間隨著輸送方向下游側D1變窄的方式呈傾斜。

乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13分別具有驅動移動爐篦16的驅動機構18。亦即，乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13分別獨立地各別具有驅動多個移動爐篦16的驅動機構18。

驅動機構18安裝於梁19，該梁19設置於爐床5。驅動機構18具有安裝於梁19的液壓缸20、藉由液壓缸20而進行動作的臂21、以及與臂21的前端連接的橫梁22。橫梁22和移動爐篦16經由支架23而連接。

根據本實施方式的驅動機構18，利用液壓缸20之桿的伸縮來使臂21動作。橫梁22構成為伴隨臂21的動作而沿著乾燥段11的安裝面11a、燃燒段12的安裝面12a、後燃燒段13的安裝面13a而使該橫梁22移動，從而使與橫梁22連接的移動爐篦16進行驅動。

本實施方式的驅動機構18，雖是使用液壓缸20，但不限於此，例如能夠採用液壓馬達、電動壓缸、電動線性馬達等。另外，驅動機構18的形態並不限於上述形態，只要能夠使移動爐篦16進行往復運動即可，可以是任何形態的驅動機構。例如，也可以不配置臂21而將橫梁22與液壓缸20直接連接並進行驅動。

本實施方式的爐床式焚化爐1，能夠將乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13中的移動爐篦16的驅動速度設為彼此相同的速度、或是在乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13的至少一部分設為不同的速度。 例如，在投入了被要求在燃燒段12充分地進行燃燒的被焚化物B的情況下，經由減慢燃燒段12的移動爐篦16的驅動速度而減慢燃燒段12上的被焚化物B的輸送速度，從而能夠充分地進行燃燒。

如圖2及圖3所示，固定爐篦15及移動爐篦16，相對於乾燥段11安裝面11a、燃燒段12的安裝面12a及後燃燒段13的安裝面13a，是以使輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置。

乾燥段11的移動爐篦16的一部分為帶有突起的爐篦16P(其他為後述的普通爐篦)。如圖2所示，乾燥段11的輸送方向的長度中之從輸送方向下游側起到50%至80%的範圍R1的移動爐篦16為帶有突起的爐篦16P。利用使用帶有突起的爐篦16P，從而能夠提高攪拌力。 如圖3所示，帶有突起的爐篦16P，具有板狀的爐篦本體25、以及設置在爐篦本體25前端之三角形狀的突起26。突起26，是從爐篦本體25的上表面朝上方突出。突起26的形狀，並不限於此，例如，亦可以設為梯形、或圓形。 在此，圖3的固定爐篦15，為在前端的上表面沒有突起的爐篦，將該形狀稱為普通爐篦。

又，在本實施方式中，僅將移動爐篦16設成了帶有突起的爐篦16P，但不限於此，也可以將移動爐篦16及固定爐篦15這兩者設成帶有突起的爐篦。 另外，設置帶有突起的爐篦16P的範圍也不限於上述範圍，例如，也可以將乾燥段11的所有的爐篦都設為帶有突起的爐篦16P。 再者，根據被焚化物B的性狀、種類的不同，也可以將乾燥段中的所有的爐篦(固定爐篦及移動爐篦)都設為普通爐篦。

與乾燥段11同樣地，燃燒段12的移動爐篦16中的一部分為帶有突起的爐篦16P。具體而言，燃燒段12的輸送方向的長度中之從輸送方向下游側起到50%至80%的範圍R2的移動爐篦16為帶有突起的爐篦16P。燃燒段12的其他移動爐篦16為普通爐篦。與乾燥段同樣地，根據被焚化物B的性狀、種類的不同，既可以將移動爐篦16及固定爐篦15這兩者設為帶有突起的爐篦，也可以將所有的爐篦(固定爐篦及移動爐篦)都設為普通爐篦。 就後燃燒段13的爐篦而言，在圖2中，示出了將移動爐篦16及固定爐篦15均設成了全部是普通爐篦的情況，但也可以與乾燥段11及燃燒段12同樣地採用帶有突起的爐篦。

接著，對乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13的爐床傾斜角(安裝角度)進行說明。 乾燥段11、燃燒段12及後燃燒段13，其主面是以朝向主燃燒部M的方式傾斜。在此，主燃燒部M，是由於被焚化物B的燃燒，而位在四方筒狀之爐壁33的下端附近(換言之，是在前拱頂31之端部31b以及後拱頂32之端部32a的附近)，也是在爐壁33的中心線C附近且產生在被焚化物B之上方的部位。來自主燃燒部M之火炎的輻射熱H，是以主燃燒部M為中心而放射狀地發出。

如圖2所示，本實施方式的爐床5的乾燥段11朝向下方地配置。即，乾燥段11的安裝面11a傾斜成輸送方向下游側D1較低。具體而言，以乾燥段11的上游側的端部11b為中心的水平面與安裝面11a的輸送方向側的角度，即乾燥段11的爐床傾斜角θ1為-15°(負15度)至-25°(負25度)之間的角度。 藉此，乾燥段11的主面(安裝面11a)為朝向主燃燒部M，可效率良好地接受輻射熱H。

本實施方式的爐床5的燃燒段12為朝向上方地配置。即，燃燒段12的安裝面12a傾斜成輸送方向下游側D1較高。具體而言，以燃燒段12的上游側的端部12b為中心的水平面與安裝面12a的輸送方向側的角度，也就是燃燒段12的爐床傾斜角θ2為+5°(正5度)至+15°(正15度)之間的角度。 藉此，燃燒段12的主面(安裝面12a)為朝向主燃燒部M，可效率良好地接受輻射熱H。

本實施方式的爐床5的後燃燒段13為朝向上方地配置。即，後燃燒段13的安裝面13a傾斜成輸送方向下游側D1較高。 以後燃燒段13的上游側的端部13b為中心的水平面與安裝面13a之輸送方向側的角度，也就是後燃燒段13的爐床傾斜角θ3，是與燃燒段12的爐床傾斜角θ2相同。具體而言，以後燃燒段13的上游側的端部13b為中心的水平面與安裝面13a的輸送方向側的角度，也就是後燃燒段13的爐床傾斜角θ3為+5°(正5度)至+15°(正15度)之間的角度，較理想為+8°(正8度)至+12°(正12度)之間的角度。 藉此，後燃燒段13的主面(安裝面13a)為朝向主燃燒部M，可效率良好地接受輻射熱H。 又，後燃燒段13的爐床傾斜角θ3，可以設成θ2≠θ3，也可以設成θ2=θ3。

於乾燥段11與燃燒段12之間，形成有階段差(落差壁)27。乾燥段11之輸送方向下游側的端部11c，於鉛直方向上，是以比燃燒段12之輸送方向上游側的端部12b還高的方式所形成。 燃燒段12與後燃燒段13之間沒有階段差(落差壁)。亦即，燃燒段12與後燃燒段13，是連續性地連接著。換言之，燃燒段12與後燃燒段13，燃燒段12之輸送方向下游側的端部12c與後燃燒段13之輸送方向上游側的端部13b是以成為相同高度的方式所形成。 藉此，後燃燒段13的端部13c是配置在比燃燒段12的端部12c更上方。

接著，對將乾燥段11的爐床傾斜角設為-15° (負15度)至-25°(負25度)之間的角度的理由進行說明。 乾燥段11的功能為：使來自位於被焚化物B的上方的火焰的輻射熱H及來自爐篦下方的一次空氣的顯熱更加效率良好地對被焚化物B中的水分進行乾燥。 在此，來自主燃燒部M之火焰的輻射熱H，與一次空氣的顯熱相比，對乾燥的貢獻度較高，被焚化物B的上層部的乾燥容易進行。 因此，藉由由爐篦產生的攪拌動作，使被焚化物B的下層部向上方移動而與上層部進行替換，由此提高乾燥速度。 然而，即使進行攪拌動作，在乾燥段11中，必須確保足以充分地進行水分蒸發的長度。但由於長度變得越長，則裝置就越大型化，也越花費成本，所以被要求儘可能地縮短爐床長度。

在爐床傾斜角的絕對值比被焚化物B的安息角大時，會由於自重而塌陷，不會形成被焚化物B層，因此，無法構成為爐床5。另一方面，在使爐床傾斜角的絕對值比被焚化物B的安息角小時，雖然能夠構成為爐床，但由被焚化物B的重力引起的移動(由自重引起的移動)減少。而且，在安裝面朝向上方傾斜，也就是以爐床傾斜角為正值(正的值)的方式傾斜的情況下，重力沿著將被焚化物B從輸送方向推回的方向進行作用。 在爐床5對被焚化物B的輸送量低於投入的被焚化物B的量時，將成為輸送極限而無法進行處理。

最佳的爐床傾斜角，是根據投入的被焚化物B的量和被焚化物B的含水率而不同。在此，將投入的被焚化物B的量較多且含水率較高的(水分量較多的)情況作為投入被焚化物負荷較大的情況來進行說明。相反地，投入的被焚化物B的量較少且含水率較低的情況為投入被焚化物負荷較小的情況。

圖4示出了如下的例子：以橫軸為乾燥段11的爐床傾斜角，以縱軸為乾燥段11的必要爐床長度，從投入被焚化物負荷最大的情況(1)起依次到投入被焚化物負荷最小的情況(4)為止，繪製了乾燥段11的爐床傾斜角與乾燥段11的必要爐床長度的關係。 在此，所謂必要爐床長度，是指使投入的被焚化物B的水分的95%乾燥的距離。橫軸的“安息角”是表示被焚化物B的安息角。

如圖4的圖表所示，爐床傾斜角-30°為形成被焚化物B層的極限。使爐床傾斜角相對於該層形成極限的爐床傾斜角變緩，從而必要爐床長度隨之減少，但在爐床傾斜角轉為正值時，必要爐床長度逐漸變長。這是因為，在爐床傾斜角成為正值時，安裝面朝向上方，輸送速度變慢，其結果是，被焚化物B層變厚，下層部的被焚化物B的乾燥變得不容易推進。 從投入的被焚化物B的負荷最大的情況(1)起，到投入的被焚化物B的負荷最小的情況(4)為止的四種情況可知，被焚化物B不論為怎樣的性狀、量，都能夠適當地進行處理，且就能夠使爐床長度成為最短的最佳的乾燥段11的爐床傾斜角而言，得知與(1)之曲線的最低點附近的爐床長度相應之從-15°(負15度)至-25°(負25度)之間的角度為適當範圍。並且，最佳值為-20°(負20度)。

接著，對在將乾燥段11的爐床傾斜角如上述那樣設為適當範圍的情況下，適合將燃燒段12的爐床傾斜角設為+8°(正8度)至+12°(正12度)之間的角度的理由進行說明。 燃燒段12的功能為：利用來自主燃燒部M之火焰的輻射熱H、自燃熱來維持被焚化物B層的溫度，並進行由揮發性成分的熱分解所引起的可燃氣體的產生促進、在熱分解後剩餘的固定碳的燃燒。

在此，與揮發性可燃氣體的揮發所需要的時間相比，固定碳的燃燒所需要的時間較長，因此，燃燒段12的必要爐床長度由固定碳的燃燒所需要的時間來決定。

在圖5中，在將乾燥段11的爐床傾斜角如上述那樣設為適當範圍的情況下，以橫軸為燃燒段的爐床傾斜角，以縱軸為燃燒段的必要爐床長度，從投入被焚化物負荷最大的情況(1)起，依次到投入被焚化物負荷最小的情況(4)為止，繪製了燃燒段的爐床傾斜角與燃燒段的必要爐床長度的關係。在此，燃燒段的必要爐床長度是指使可燃成分的95%揮發或燃燒的距離。

如圖5所示，爐床傾斜角-30°為形成被焚化物B層的極限。使角度相對於該層形成極限的爐床傾斜角變緩，從而必要爐床長度隨之減少。考慮到輸送極限，能夠將爐床傾斜角的適當範圍設為由圖5所示之一點鏈線包圍的範圍。

在乾燥段11中，即使在投入被焚化物負荷較大的情況下，由於乾燥段11的爐床傾斜角為適當範圍，所以乾燥段11也能夠促進垃圾的含水率降低及體積減少。因此，例如即使在乾燥段11中負荷為相當於(1)的負荷，在燃燒段12中負荷也會變化為相當於(3)、(4)的負荷，因此，在燃燒段12中，能夠採用更大的爐床傾斜角。即，由於能夠將燃燒段設為朝向上方，所以能夠確保固定碳的燃燒所需要的滯留時間，而且能夠縮短爐床長度。

在圖6，是以橫軸為燃燒段12的爐床傾斜角，以縱軸為乾燥段11和燃燒段12這兩者所需要的爐床長度，從投入的被焚化物B的負荷最大的情況(1)起，依次到投入的被焚化物B的負荷最小的情況(4)為止，繪製了燃燒段12的爐床傾斜角與乾燥段11及燃燒段12這兩者所需要的爐床長度的關係。在此，乾燥段11的爐床傾斜角為作為最佳值的-20°(負20度)。

如圖6所示，可得知：考慮到輸送極限，燃燒段12的爐床傾斜角的適當範圍，大約是從+5°(正5度)至+15°(正15度)之間的角度，更詳細而言為+8°(正8度)至+12°(正12度)之間的角度。另外，在乾燥段11的爐床傾斜角為作為最佳值的-20°(負20度)的情況下，燃燒段12的爐床傾斜角的最佳值為+10°(+10度)。 就乾燥段11和燃燒段12的必要爐床長度而言，藉由將各個爐床傾斜角設為適當範圍，尤其是設為最佳值，從而能夠盡可能地設為較短的爐床長度，因此，即使將後燃燒段13包括在內，也能夠設為尺寸較小且低成本的爐床式焚化爐。 又，後燃燒段13的爐床傾斜角θ3，是與上述之燃燒段12的爐床傾斜角θ2在同一角度範圍內，可以設成θ2≠θ3，也可以設成θ2=θ3。

根據上述實施方式，由於乾燥段11、燃燒段12、以及後燃燒段13的主面是面向主燃燒部M，所以可以有效地接受主燃燒部M的輻射熱H。因此，在乾燥段11中，可以使乾燥效率提昇，在燃燒段12中可以使燃燒效率提昇。於後燃燒段13中，也可以有效地將被焚化物B灰化。

又，藉由使乾燥段11朝向下方傾斜，從而不論是何種性狀的被焚化物B，都能夠沒有滯留地輸送到燃燒段12，且藉由使燃燒段12及後燃燒段13朝向上方傾斜，從而對被焚化物B充分地進行燃燒並輸送，而不會使被焚化物B容易地向燃燒段12的下游滑落或滾落。

亦即，在是容易滑動的材料或容易滾動的形狀的被焚化物B的情況下，由於在乾燥段11滾動等而提早地被輸送到燃燒段12，因此，存在有在乾燥段11無法充分地進行乾燥的可能性。然而，由於燃燒段12和後燃燒段13朝向上方傾斜，所以在乾燥段11滾落後的被焚化物B不會在燃燒段12和後燃燒段13進一步地滾落，而在燃燒段12必然被充分地乾燥、焚化。由於含水率高的被焚化物B不滯留於乾燥段11地一面被乾燥並一面向燃燒段12輸送，因此，還是同樣地在燃燒段12必然被充分地焚化。 由此，不論被焚化物B的性狀如何，均能夠連續投入被焚化物B，且能夠使被焚化物B完全沒有燃燒殘留地燃燒。

即便在乾燥段11滾落後的被焚化物B的跌勢强勁，並以該跌勢通過了燃燒段12，由於後燃燒段13之輸送方向下游側的端部13c是位在比燃燒段12的輸送方向下游側的端部12c在鉛直方向上更上方，故至少也會在後燃燒段13停止，而不會從後燃燒段13排出。並且，藉由使後燃燒段13與燃燒段12沒有階段地連續地連接，從而即使萬一有未充分地燃燒的被焚化物B經滾動等而進入到後燃燒段13，也能夠利用自重而返回到燃燒段12並進行燃燒。即，能夠極力降低未完全地燃燒的被焚化物B的排出。

又，藉由使四方筒狀之爐壁33的中心線C位在燃燒段12上，將主燃燒部M的位置設在燃燒段12上，可以效率良好地對乾燥段11、燃燒段12、以及後燃燒段13照射輻射熱H。

[第二實施方式] 以下，參照圖面，對於本發明之第二實施方式的爐床式焚化爐詳細地進行說明。又，在本實施方式中，以與上述之第一實施方式的不同點為中心進行敘述，並省略對同樣部分的說明。 如圖7所示，在本實施方式之爐床5的燃燒段12與後燃燒段13之間形成有階段差(落差壁)28。

燃燒段12之輸送方向下游側的端部12c與後燃燒段13的輸送方向下游側的端部13c，是在鉛直方向上配置在相同位置、或是後燃燒段13的端部13c配置在比燃燒段12的端部12c更上方。本實施方式的爐床式焚化爐1，是將燃燒段12之輸送方向下游側的端部12c與後燃燒段13之輸送方向下游側的端部13c，是在鉛直方向上設為相同位置的例子。

藉此，假使被焚化物B在乾燥段11有滾落等之情況下，仍可以防止被焚化物B在沒有被充分地燃燒的狀態下就從後燃燒段13排出。

以上，參照圖面，對於本發明的實施方式進行了詳細敘述，但具體的結構並不限於本實施方式，在不脫離本發明之主旨的範圍的設計變更等也包括在內。 又，在上述實施方式中，爐篦15、16的前端雖是以朝向輸送方向下游側D1的方式配置，不過並不限於此，例如，乾燥段11之爐篦15、16的前端亦可以以朝向輸送方向上游側的方式來配置。

1:爐床式焚化爐 2:料斗 3:焚化爐 4:供給器 5:爐床 6:風室 7:供給平台 8:供給器驅動裝置 9:燃燒室 10:二次空氣供給噴嘴 11:乾燥段 11a:乾燥段的安裝面 12:燃燒段 12a:燃燒段的安裝面 13:後燃燒段 13a:後燃燒段的安裝面 15:固定爐篦 16:移動爐篦 16P:帶有突起的爐篦 17:排出滑槽 18:驅動機構 19:梁 20:液壓缸 21:臂 22:橫梁 23:支架 25:爐篦本體 26:突起 27、28:階段差(落差壁) 31:前拱頂 31a:前拱頂之輸送方向上游側的端部 31b:前拱頂之輸送方向下游側的端部 32:後拱頂 32a:後拱頂之輸送方向上游側的端部 32b:後拱頂之輸送方向下游側的端部 33:爐壁 34:前壁 35:後壁 36:側壁 B:被焚化物 C:中心線 D:輸送方向 D1:輸送方向下游側 H:輻射熱 M:主燃燒部 θ1、θ2、θ3:爐床傾斜角

圖1是本發明之第一實施方式的爐床式焚化爐的簡要結構圖。 圖2是說明本發明之第一實施方式的爐床式焚化爐的爐床傾斜角的圖。 圖3是說明本發明之第一實施方式的爐床式焚化爐的爐篦形狀的側視圖。 圖4是說明乾燥段爐床傾斜角之適當範圍的圖表。 圖5是說明燃燒段爐床傾斜角之適當範圍的圖表。 圖6是在考慮到乾燥段和燃燒段此雙方的情況下，說明燃燒段的爐床傾斜角之適當範圍的圖表。 圖7是說明本發明之第二實施方式的爐床式焚化爐的爐床傾斜角的圖。

1:爐床式焚化爐

2:料斗

3:焚化爐

4:供給器

5:爐床

6:風室

7:供給平台

8:供給器驅動裝置

9:燃燒室

10:二次空氣供給噴嘴

11:乾燥段

11a:乾燥段的安裝面

12:燃燒段

12a:燃燒段的安裝面

13:後燃燒段

13a:後燃燒段的安裝面

15:固定爐篦

16:移動爐篦

17:排出滑槽

18:驅動機構

19:梁

20:液壓缸

21:臂

22:橫梁

23:支架

31:前拱頂

31a:前拱頂之輸送方向上游側的端部

31b:前拱頂之輸送方向下游側的端部

32:後拱頂

32a:後拱頂之輸送方向上游側的端部

32b:後拱頂之輸送方向下游側的端部

33:爐壁

34:前壁

35:後壁

36:側壁

B:被焚化物

C:中心線

D:輸送方向

D1:輸送方向下游側

H:輻射熱

M:主燃燒部

Claims (6)

1. 一種爐床式焚化爐，是從供給器供給被焚化物，在具備有複數個固定爐篦及複數個移動爐篦的乾燥段、燃燒段、以及後燃燒段，依序一面輸送上述被焚化物，並分別一面進行乾燥、燃燒、以及後燃燒，從連接於上述後燃燒段的排出滑槽，將上述後燃燒後的上述被焚化物予以排出的爐床式焚化爐，其特徵為，具有： 前拱頂，其係從上述供給器的上方延伸至上述乾燥段或是上述燃燒段的上方為止、及 後拱頂，其係從上述排出滑槽的上方延伸至上述後燃燒段或是上述燃燒段的上方為止、以及 四方筒狀的爐壁，其係連接於上述前拱頂與上述後拱頂，用以導出由上述被焚化物之燃燒而產生的排出氣體； 為了使上述乾燥段、上述燃燒段、以及上述後燃燒段的各個主面，朝向在上述燃燒段之上方所形成的主燃燒部，上述乾燥段是以使上述輸送方向下游側成為朝向下方的方式傾斜配置，上述燃燒段是連接於上述乾燥段並以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置，上述後燃燒段是連接於上述燃燒段並以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的爐床式焚化爐，其中， 上述四方筒狀之爐壁的中心線，是位在上述燃燒段上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的爐床式焚化爐，其中， 上述後燃燒段之上述輸送方向下游側的端部，其在鉛直方向上，是配置在與上述燃燒段之上述輸送方向下游側的端部相同位置、或是配置在比上述燃燒段的上述端部更上方。
4. 如申請專利範圍第3項所述的爐床式焚化爐，其中， 上述固定爐篦及上述移動爐篦，相對於上述乾燥段、上述燃燒段、以及上述後燃燒段的安裝面，是以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置。
5. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所述的爐床式焚化爐，其中， 上述燃燒段及上述後燃燒段，是沒有階段差地連續性連接。
6. 一種爐床式焚化爐，是從供給器供給被焚化物，在具備有複數個固定爐篦及複數個移動爐篦的乾燥段、燃燒段、以及後燃燒段，依序一面輸送上述被焚化物，並分別一面進行乾燥、燃燒、以及後燃燒，從連接於上述後燃燒段的排出滑槽，將上述後燃燒後的上述被焚化物予以排出的爐床式焚化爐，其特徵為，具有： 前拱頂，其係從上述供給器的上方延伸至上述乾燥段或是上述燃燒段的上方為止、及 後拱頂，其係從上述排出滑槽的上方延伸至上述後燃燒段或是上述燃燒段的上方為止、以及 爐壁，其係連接於上述前拱頂與上述後拱頂，用以導出由上述被焚化物之燃燒而產生的排出氣體； 為了使上述乾燥段、上述燃燒段、以及上述後燃燒段的各個主面，朝向在上述燃燒段之上方所形成的主燃燒部，上述乾燥段是以使上述輸送方向下游側成為朝向下方的方式傾斜配置，上述燃燒段是連接於上述乾燥段並以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置，上述後燃燒段是連接於上述燃燒段並以使上述輸送方向下游側成為朝向上方的方式傾斜配置。

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